[发明专利]聚合物基复合介电材料及其制备方法

权利要求书

1.一种聚合物基介电复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

通过溶液共混方法将环氧树脂预聚物、固化剂、催化剂、溶剂及无机填料混合分散均匀，形成有机-无机复合浆料，该环氧树脂预聚物具有极性基团；

将该有机-无机复合浆料涂布在基材上；以及

加热固化涂布有有机-无机复合浆料的基材，得到该聚合物基介电复合材料；

其中，该溶液共混方法包括如下步骤：

以待形成的有机-无机复合浆料的总重量为基准计，将25～35wt％的环氧树脂预聚物、4～10wt％的固化剂及0.15～0.3wt％的催化剂加入到8～10wt％的第一溶剂中，在温度40～60℃下进行超声搅拌30～40分钟，得到有机预聚物溶液；

将35～45wt％的无机填料加入8～10wt％的第二溶剂中，进行超声搅拌120-180分钟，得到无机悬浮液；

将该无机悬浮液与该有机预聚物溶液进行混合，超声搅拌120-180分钟直至混合均匀，得到共混溶液；以及

将该共混溶液倒入球磨罐中，以120rpm-200rpm的转速球磨8-12小时，得到有机-无机复合浆料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：该第一溶剂与该第二溶剂相同或者不同，该第一溶剂及第二溶剂分别选自以下物质中的一种或几种：甲苯、二甲苯、丁酮、丙酮、戊酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯及乙酸甲酯。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：该第一溶剂和第二溶剂的总量占该有机-无机复合浆料的30～40wt％，该有机-无机复合浆料的粘度为300～500cps。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：该环氧树脂预聚物选自以下物质中的一种或多种：海因环氧树脂、双酚AD环氧树脂、羟甲基双酚A树脂、三聚氰酸三缩水甘油醚、硼酸环氧树脂、间苯二甲酚环氧树脂。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：该固化剂选自以下物质中的一种或几种：酚醛胺、聚醚胺、N-胺乙基哌嗪、端氨基环三聚磷腈及二氮杂萘酮；和/或

该催化剂为叔胺化合物和有机过渡金属化合物中的一种。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：该催化剂选自以下物质中的一种或多种：聚醚胺、三亚乙基二胺、三乙胺、三乙醇胺、烟酸、异烟酸、吡啶、三甲胺、2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚、二氮杂二环、二茂铁、铬茂、钒茂、钴茂、镍茂、二苯铬、环辛四烯铀、乙酰丙酮钴。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：该无机填料为纳米级球形粉体，选自以下物质中的一种或几种：钛酸钡钠、钛酸钡、钛酸铜钙、钛酸锶、钛酸锶钡、钛酸钙、钛酸钙钡、锆钛酸铅、钛酸铅钠、钛酸铅；和/或该无机填料的粒径D₅₀＝20nm-1μm，介电常数≥500。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：该涂布步骤采用旋涂方式；和/或该加热固化步骤为在120～160℃下固化2～4小时。

9.一种聚合物基介电复合材料，其特征在于：该聚合物基介电复合材料包括50-60wt％的无机填料以及40-50wt％的环氧树脂基体，该环氧树脂基体是由环氧树脂预聚物、固化剂及催化剂根据权利要求1-8中任一项所述的制备方法反应而成。

10.根据权利要求9所述的聚合物基介电复合材料，其特征在于：该介电复合材料为薄膜状，厚度为6-20μm；其介电常数介于20-30；其与基材之间的附着力≥2N/mm。